砂芯制造方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010060103.2 (22)申请日 2020.01.19 (71)申请人 四川省犍为恒益铝业有限公司 地址 614400 四川省乐山市犍为县玉津镇 联合村十三组 (72)发明人 黄志伟陈凯 (74)专利代理机构 成都乾睿知识产权代理有限 公司 51273 代理人 刘芸 (51)Int.Cl. B22C 15/24(2006.01) B22C 7/06(2006.01) (54)发明名称 一种砂芯制造方法 (57)摘要 本发明涉及型芯制造安装技术领域， 公开了 一种砂芯制

2、造方法， 包括： 步骤一， 制作砂芯模 具， 在砂芯模具的上模和下模内各设置一个可以 合拢的起来的成型腔； 步骤二， 将砂芯模具合模 后安装到热芯盒射芯机中； 步骤三， 通过热芯盒 射芯机将砂芯模具加热到240-260； 步骤四， 调 配脱模剂， 并将脱模剂均匀喷涂到砂芯模具的成 型腔中； 步骤五， 将装入热芯盒射芯机的沙砾在 0.4-0.6MPa的压力下填充到合拢的成型腔中； 步 骤六， 通过热芯盒射芯机使成型腔保持在245- 270， 对成型腔中的沙砾进行固化， 形成砂芯； 步骤七， 从砂芯模具中取出已经成型的砂芯。 本 发明效解决了通用砂芯制造方法会带来的产品 缺陷问题。 权利要求书1页

3、 说明书5页 附图1页 CN 111168018 A 2020.05.19 CN 111168018 A 1.一种砂芯制备方法， 其特征在于： 包括以下步骤： 步骤一， 制作砂芯模具， 在砂芯模具的上模和下模内各设置一个可以合拢的起来的成 型腔； 步骤二， 将砂芯模具合模后安装到热芯盒射芯机中； 步骤三， 通过热芯盒射芯机将砂芯模具加热到240-260； 步骤四， 调配脱模剂， 并将脱模剂均匀喷涂到砂芯模具的成型腔中； 步骤五， 将装入热芯盒射芯机的沙砾在0.4-0.6MPa的压力下填充到合拢的成型腔中； 步骤六， 通过热芯盒射芯机使成型腔保持在245-270， 对成型腔中的沙砾进行固化， 形

4、成砂芯； 步骤七， 从砂芯模具中取出已经成型的砂芯。 2.根据权利要求1所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 合拢后的成型腔包括彼此连通的 第一主体腔和第二主体腔， 所述第一主体腔竖直设置， 所述第二主体腔水平设置； 所述第一 主体腔上垂直连通有向外伸出第一定位柱腔； 所述第二主体腔的两端分别连通有向外伸出 的第二定位柱腔和连接有向内凹进去的安装槽凸起； 所述第二定位柱腔向外伸出的方向与 第一定位柱腔向外伸出的方向相同。 3.根据权利要求2所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 第一主体腔和第二主体腔的连接 处设置有向外凹陷的连接圈腔。 4.根据权利要求3所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 所述连接

5、圈腔位于第二主体腔的 中部。 5.根据权利要求4所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 所述第一主体腔和第二主体腔均 为圆柱体结构。 6.根据权利要求3所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 所述连接圈腔上连通有第三定位 柱腔以及第四定位柱腔和第五定位柱腔； 第四定位柱腔和第五定位柱腔位于连接圈腔的同 侧， 第三定位柱腔位于连接圈腔的另一侧。 7.根据权利要求6所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 所述第四定位柱腔、 第五定位柱 腔和第三定位柱腔处于同一竖直平面上， 且砂芯磨具的上模和下模的合拢线也位于该竖直 平面上。 8.根据权利要求2所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 所述第一定位柱腔为圆台结构，

6、所述第一定位柱腔的直径从与第一主体腔的连通处向外依次减小。 9.根据权利要求1所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 步骤三中， 将砂芯模具加热到250 。 10.根据权利要求9所述的砂芯制备方法， 其特征在于： 步骤五中， 沙砾在0.5MPa压力下 填充到成型腔中。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111168018 A 2 一种砂芯制造方法 技术领域 0001 本发明涉及型芯制造安装技术领域， 具体涉及一种砂芯制造方法。 背景技术 0002 砂芯是型芯的一种， 用砂子在模具的加工下成型， 使砂芯具有一定的形状结构。 在 使用时， 通过砂芯的填充， 能够方便产品内部形状的确定。 0003 而在

7、砂芯制造中， 首先需要对砂芯进行成型的砂芯模具， 砂芯模具具有与砂芯形 状结构的成型腔， 用来将填充到成型腔中的沙砾成型。 而砂芯模具需要放置到诸如热芯盒 射芯机中进行装砂、 射砂和固化处理。 而在不同砂芯的制造中， 沙砾的选用、 固化时间的长 短、 压力的大小都与制备出来的砂芯质量息息相关。 0004 而现在， 需要制作出一款专用砂芯， 需要提供与之配套的砂芯制造方法， 来解决通 用砂芯制造方法会带来的产品缺陷。 发明内容 0005 本发明提供一种砂芯制备方法， 用来解决通用砂芯制造方法会带来的产品缺陷。 0006 本发明的砂芯制备方法， 包括以下步骤： 0007 步骤一， 制作砂芯模具，

8、在砂芯模具的上模和下模内各设置一个可以合拢的起来 的成型腔； 0008 步骤二， 将砂芯模具合模后安装到热芯盒射芯机中； 0009 步骤三， 通过热芯盒射芯机将砂芯模具加热到240-260； 0010 步骤四， 调配脱模剂， 并将脱模剂均匀喷涂到砂芯模具的成型腔中； 0011 步骤五， 将装入热芯盒射芯机的沙砾在0.4-0.6MPa的压力下填充到合拢的成型腔 中； 0012 步骤六， 通过热芯盒射芯机使成型腔保持在245-270， 对成型腔中的沙砾进行固 化， 形成砂芯； 0013 步骤七， 从砂芯模具中取出已经成型的砂芯。 0014 本方案的优点在于： 0015 在这样的温度和压力条件下，

9、通过砂芯模具的成型腔， 使制备出来的砂芯能够克 服通用制备方法带来的毛刺、 划痕等瑕疵。 0016 本发明有效解决了通用砂芯制造方法会带来的产品缺陷问题。 0017 进一步， 合拢后的成型腔包括彼此连通的第一主体腔和第二主体腔， 所述第一主 体腔竖直设置， 所述第二主体腔水平设置； 所述第一主体腔上垂直连通有向外伸出第一定 位柱腔； 所述第二主体腔的两端分别连通有向外伸出的第二定位柱腔和连接有向内凹进去 的安装槽凸起； 所述第二定位柱腔向外伸出的方向与第一定位柱腔向外伸出的方向相同。 0018 通过这个样子结构的成型腔， 使能够制备出满足要求的砂芯。 0019 进一步， 第一主体腔和第二主体腔

10、的连接处设置有向外凹陷的连接圈腔。 说明书 1/5 页 3 CN 111168018 A 3 0020 通过连接圈腔， 使此处填充的沙砾更多， 能够加固成型后第一主体腔和第二主体 腔成型结构的连接。 0021 进一步， 所述连接圈腔位于第二主体腔的中部。 0022 方便成型后的结构稳定连接。 0023 进一步， 所述第一主体腔和第二主体腔均为圆柱体结构。 0024 不仅方便加工， 也方便脱模剂的均匀涂覆。 0025 进一步， 所述连接圈腔上连通有第三定位柱腔以及第四定位柱腔和第五定位柱 腔； 第四定位柱腔和第五定位柱腔位于连接圈腔的同侧， 第三定位柱腔位于连接圈腔的另 一侧。 0026 不同侧

11、设置， 方便成型后的定位结构， 具有不同方向的定位部件。 0027 进一步， 所述第四定位柱腔、 第五定位柱腔和第三定位柱腔处于同一竖直平面上， 且砂芯磨具的上模和下模的合拢线也位于该竖直平面上。 0028 砂芯模具的上模和下模通过该竖直平面完成成型腔的分割和合拢， 方便成型腔的 制造， 避免死角存在。 0029 进一步， 所述第一定位柱腔为圆台结构， 所述第一定位柱腔的直径从与第一主体 腔的连通处向外依次减小。 0030 方便成型后的第一定位柱为圆台结构， 方便通过第一定位柱快速与金属模连接。 0031 进一步， 步骤三中， 将砂芯模具加热到250。 0032 此温度是最佳的预热温度。 00

12、33 进一步， 步骤五中， 沙砾在0.5MPa压力下填充到成型腔中。 0034 该压力最适合砂芯的填充。 0035 步骤六中， 成型腔在260下对沙砾进行固化形成砂芯。 0036 该温度下嘴有利于砂芯的快速固化成型。 附图说明 0037 图1为本发明实施例一制造出的壳体砂芯的结构示意图。 0038 图2为本发明实施例一制造出的壳体砂芯的又一结构示意图。 具体实施方式 0039 下面通过具体实施方式进一步详细说明： 0040 说明书附图中的附图标记包括： 第一主体1、 第二主体2、 第一定位柱10、 连接圈11、 第二定位柱21、 开口端22、 、 第三定位柱23、 第四定位柱24、 第五定位柱

13、25。 0041 实施例一 0042 本实施例中的砂芯制造方法， 包括以下步骤： 0043 S1， 模具制作、 安装与调试。 0044 本实施例中采用ZC9407热芯盒射芯机， 和CDJS60-03砂芯模具进行砂芯制造。 ZC9407热芯盒射芯机为现在市场上售卖设备， 而CDJS60-03砂芯模具则具有以下结构： 包括 上模板和下模板， 上模板和下模板上各自开有用来供壳体砂芯成型的成型腔， 上模板个下 模板上的成型腔合拢后， 其具体结构与壳体砂芯的外表结构对应匹配， 而壳体砂芯的具体 说明书 2/5 页 4 CN 111168018 A 4 结构， 如图1和图2所示。 上模板上的成型腔和下模板

14、上的成型腔各自为壳体砂芯沿竖直平 面平分后的一半， 即上模板成型腔和下模板成型腔的合模线刚好位于第三定位柱、 第四定 位柱和第五定位柱的中垂面上。 0045 合拢后的成型腔包括彼此连通的第一主体腔和第二主体腔， 所述第一主体腔竖直 设置， 所述第二主体腔水平设置； 所述第一主体腔上垂直连通有向外伸出第一定位柱腔； 所 述第二主体腔的两端分别连通有向外伸出的第二定位柱腔和连接有向内凹进去的安装槽 凸起； 所述第二定位柱腔向外伸出的方向与第一定位柱腔向外伸出的方向相同。 0046 第一主体腔和第二主体腔的连接处设置有向外凹陷的连接圈腔。 连接圈腔位于第 二主体腔的中部。 第一主体腔和第二主体腔均为

15、圆柱体结构。 连接圈腔上连通有第三定位 柱腔以及第四定位柱腔和第五定位柱腔； 第四定位柱腔和第五定位柱腔位于连接圈腔的同 侧， 第三定位柱腔位于连接圈腔的另一侧。 第四定位柱腔、 第五定位柱腔和第三定位柱腔处 于同一竖直平面上， 且砂芯磨具的上模和下模的合拢线也位于该竖直平面上。 砂芯模具的 上模和下模通过该竖直平面完成成型腔的分割和合拢， 方便成型腔的制造， 避免死角存在。 第一定位柱腔为圆台结构， 第一定位柱腔的直径从与第一主体腔的连通处向外依次减小。 0047 S2， 安装模具。 0048 将砂芯模具的上模下模合拢， 使成型腔合拢， 将合拢的砂型模缓慢放入到热芯盒 射芯机中， 按照热芯盒

16、射芯机的安装流程进行安装固定。 0049 在安装好砂芯模具后， 调整热芯盒射芯机顶针板推杆的高度， 确保砂芯能够被顺 利顶出。 0050 S3， 模具加热升温。 0051 在加热升温之前， 检查模具电发热管线是否脱落、 接线是否遗漏， 检查无误后， 启 动热芯盒射芯机的电发热管， 将沙新模具加热到240-260(最佳为250)， 5分钟后再检查 电发热管是否工作， 如果电发热管不正常工作， 排除故障； 电发热管工作正常的情况下检测 系统压力， 若液压站压力5-7MPa(最佳为6MPa)、 射砂压力0.4-0.6MPa(最佳为0.5MPa)、 控制 系统压力0.4-0.6MPa(最佳为0.5MP

17、a)且设备声音无异常则可进行下面操作。 0052 S4， 装砂。 0053 本实施例中使用的是HYYS-01树脂覆膜砂。 0054 在装砂之前， 首先清理钢丝筛筛眼上杂物， 然后把钢丝筛装回到热芯盒射芯机的 盛砂箱内。 再把砂加到钢丝筛内， 砂经筛过滤后， 进入到盛砂箱内。 盛砂箱装满后， 即打开热 芯盒射芯机的送砂气阀， 送砂到热芯盒射芯机顶部的储砂罐。 如此循环装砂、 送砂， 直至储 砂罐盛满。 0055 S5， 模具喷涂处理。 0056 在砂芯模具温度保持在240-260(最佳为250)时， 切断电热管电源。 打开砂 芯模具， 清理模具污垢、 残留物(尤其型腔死角)、 排气通道。 清通热

18、芯盒射芯机射砂板上射 砂孔， 清理密封垫接触平面。 0057 然后将5份二甲基硅油/95份煤(柴)油搅匀制成脱模剂， 均匀喷涂在成型腔内， 这 样可以有效解决局部不易脱模的问题。 0058 喷涂完毕后， 再次合拢砂芯模具， 并启动热芯盒射芯机。 0059 S6， 砂芯制作。 说明书 3/5 页 5 CN 111168018 A 5 0060 将储砂罐中存储的沙砾， 通过射砂板上的射砂孔射向合拢的砂芯磨具中， 持续射 砂9秒钟以上(最佳为10秒)， 使沙砾将成型腔填满， 然后将热芯盒射芯机的电热管温度向上 提升5-10， 即245-270(最佳温度260)， 持续加热350-370秒(最佳为36

19、0秒)， 进行壳体 砂芯固化。 0061 固化完成后， 通过热芯盒射芯机的顶针板推杆将成型腔中已经成型的壳体砂芯推 出。 0062 S7， 自检砂芯 0063 检查推出的壳体砂芯， 看外观是否饱满， 是否无断裂和拉挂； 看颜色是否为黄褐 色。 0064 如果壳体砂芯不合格， 则需要针对性地调整、 处理。 0065 S8， 后续处理壳体砂芯。 0066 清理壳体砂芯内部未固化的砂， 再次回到盛砂箱内。 去除壳体砂芯的飞边、 毛刺。 严禁伤及壳体砂芯上的各个定位结构(例如第一定位柱、 第二定位柱、 第三定位柱和第四定 位柱)。 0067 通过以上制造方法制造出的壳体砂芯如附图1所示： 壳体砂芯包括

20、竖直安装的第 一主体1和水平安装的第二主体2， 第二主体2位于第一主体1的下端， 并通过第一主体1底部 一体成型的连接圈11与第二主体2连接。 第一主体1和第二主体2均为沙砾铸造成的圆柱体。 0068 在第一主体1的圆周面上一体成型有径向向外伸出的第一定位柱10， 第一定位柱 10为圆台结构， 第一定位柱10从与第一主体1连接的地方到远离第一主体1的方向上直径逐 渐减小。 这样的第一定位柱10结构， 方便壳体砂芯通过第一定位柱10快速地与用来和壳体 砂芯配合使用的金属模接触。 第一定位柱10安装的位置为距离第一主体1顶端占整个第一 主体1长度的三分之一处。 0069 第一主体1的顶端为平顶，

21、为伸出金属模， 用来与气缸等动力机构接触的冒口端。 0070 在第二主体2的左端一体成型连接有第二定位柱21， 第二定位柱21向外伸出的方 向与第一定位柱10相同， 但第二定位柱21的长度为第一定位柱10长度的四分之一到二分之 一之间， 当第二定位柱21的长度为第一定位柱10长度的三分之一时， 定位效果最好。 且与第 一定位柱10的结构不同， 第二定位柱21为直径均等的圆柱体。 0071 第二主体2的右端为开口端22， 在第二主体2右端向左开有安装槽， 通过该安装槽 用来和待加工的导向壳体端盖接触。 安装槽的槽口为圆形， 安装槽的深度小于第二主体2长 度的二分之一， 安装槽的最佳深度为第二主体

22、2长度的三分之一， 此时最方便导向壳体端盖 的加工。 0072 整个第二主体2的长度(包括第二定位柱21的长度)为第一主体1长度的四分之一 到四分之三， 当第二主体2的长度为第一主体1长度的二分之一时， 为最常用的导向壳体加 工用具。 0073 如图1和图2所示， 在连接圈11的周向位置上分别向外一体成型安装有第三定位柱 23、 第四定位柱24和第五定位柱25。 其中， 第四定位柱24和第五定位柱25在连接圈11同侧位 置上下竖直排列， 且第四定位柱24和第五定位柱25的伸出方向相同。 第三定位柱23在第四 定位柱24和第五定位柱25的另一侧， 且在竖直方向上， 第三定位柱23位于第四定位柱2

23、4和 第五定位柱25之间。 第三定位柱23、 第四定位柱24与第五定位柱25都是水平安装， 且第三定 说明书 4/5 页 6 CN 111168018 A 6 位柱23位于连接圈11和第二主体2的直径方向上， 连接圈11和第二主体2同轴。 0074 第三定位柱23、 第四定位柱24和第五定位柱25的直径相同， 直径范围为1.5厘米至 3.5厘米， 且第四定位柱24和第五定位柱25的长度相等。 0075 实施例二 0076 本实施例与实施例一的不同之处在于， 在S4中， 首先调配沙砾， 将不同粒径大小伙 子不同材质的沙砾调配均匀后进行装砂， 本实施例中的调配砂砾的质量份数比例为新砂： 回收砂9:1， 且大粒径砂： 小粒径砂8:2， 其中大粒径砂指的是现在通用的沙砾粒径， 小 粒径砂为通用沙砾粒径的二分之一， 而回收砂基本上都是经过粉碎后的小粒径砂， 这样不 仅能够充分节约原料成本， 将回收砂进行利用， 同时也不会使回收砂影响整个壳体砂芯的 粘合度。 0077 以上说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。 说明书 5/5 页 7 CN 111168018 A 7 图1 图2 说明书附图 1/1 页 8 CN 111168018 A 8